Język PL/SQL. Rozdział 1. Wprowadzenie do języka PL/SQL

Język PL/SQL. Rozdział 1. Wprowadzenie do języka PL/SQL Koncepcja języka, zmienne i stałe, typy zmiennych, nadawanie wartości zmiennym, instrukcje warunkowe, pętle, sterowanie przebiegiem programu. 1

Wprowadzenie do języka PL/SQL Język PL/SQL to rozszerzenie SQL o elementy programowania proceduralnego i obiektowego. PL/SQL umożliwia wykorzystanie: zmiennych i stałych struktur kontrolnych, w tym instrukcji warunkowych, pętli, etykiet i instrukcji skoku, instrukcji wyboru warunkowego kursorów wyjątków i mechanizmu obsługi błędów Za pomocą języka PL/SQL tworzy się anonimowe bloki programu procedury i funkcje składowane pakiety wyzwalacze bazy danych 2

Przykładowy program w PL/SQL DECLARE v_magazyn NUMBER(5); BEGIN SELECT liczba_sztuk INTO v_magazyn FROM zapasy WHERE produkt = MLEKO UHT FOR UPDATE OF liczba_sztuk; --odczytujemy liczbę w magazynie IF (v_magazyn > 0) THEN -sprawdzamy liczbę w magazynie UPDATE zapasy SET liczba_sztuk = liczba_sztuk - 1 WHERE produkt = MLEKO UHT ; INSERT INTO historia_zakupow VALUES ( Kupiono mleko UHT, SYSDATE); ELSE INSERT INTO historia_zakupow VALUES ( Brak mleka UHT w magazynie, SYSDATE); END IF; COMMIT; END; 3

Struktura blokowa programu Program składa się z jednostek zwanych blokami. Każdy blok odpowiada problemowi (podproblemowi) Bloki mogą być dowolnie zagnieżdżone Każdy blok składa się z trzech części: deklaracji (o) rozkazów (w) obsługi błędów (o) Bloki mogą być zagnieżdżane w części rozkazów lub/i części obsługi błędów Komentarze: -- - jednoliniowy /* 3 */ - wieloliniowy [DECLARE... deklaracje ] BEGIN... rozkazy...... [EXCEPTION... wyjątki ] END; 4

Zmienne proste Zmienne proste (np. typu numerycznego, znakowego, daty) DECLARE nazwa_zmiennej typ(długość) [ DEFAULT := wartość domyślna ] [ NOT NULL ]; DECLARE licznik NUMBER(4); znak CHAR(1) DEFAULT 'A'; flaga BOOLEAN := TRUE; data_pocz DATE DEFAULT SYSDATE NOT NULL; Zmienna zadeklarowana jako niepusta (NOT NULL) musi zostać zainicjalizowana Zmienna niezainicjalizowana posiada wartość pustą 5

Atrybut %TYPE Atrybut %TYPE pozwala zadeklarować zmienną w oparciu o typ innej zmiennej lub typ kolumny relacji w bazie danych. DECLARE v_nazwisko PRACOWNICY.NAZWISKO%TYPE; v_nazwa_zespolu ZESPOLY.NAZWA%TYPE; v_drugie_nazwisko v_nazwisko%type; 6

Zmienne rekordowe (1) Rekord to zbiór powiązanych danych różnych typów, opisujących jedno i to samo pojęcie. Przed zadeklarowaniem zmiennej rekordowej trzeba zdefiniować typ rekordowy Deklaracja zmiennej w oparciu o zdefiniowany przez użytkownika typ rekordowy: DECLARE TYPE TPracownik IS RECORD ( BEGIN nazwisko VARCHAR2(50), pesel NUMBER(11), data_zatrudnienia DATE DEFAULT SYSDATE); r_pracownik TPracownik; r_pracownik.nazwisko := 'Kowalski'; r_pracownik.pesel := 70120100000; 3 7

Zmienne rekordowe (2) Deklaracja w oparciu o definicję relacji z bazy danych, kursora lub innej zmiennej rekordowej: DECLARE r_pracownik_1 PRACOWNICY%ROWTYPE; r_pracownik_2 r_pracownik_1%type; r_zespol ZESPOLY%ROWTYPE; 8

Nadawanie wartości zmiennym (1) Nadanie wartości przez inicjalizację przy deklaracji DECLARE v_licznik NUMBER := 10; v_nazwa VARCHAR2(30) DEFAULT 'Politechnika Poznańska'; Nadanie wartości poprzez przypisanie w ciele programu DECLARE v_flaga BOOLEAN; v_podatek NUMBER(10,2); v_zysk NUMBER(10,2); BEGIN v_flaga := FALSE; v_podatek := v_suma * v_stawka_pod; v_zysk := f_oblicz_zysk('01-01-1999', v_today); v_identyfikator := seq_pracownicy.nextval; -- od Oracle11g 9

Nadawanie wartości zmiennym (2) Nadanie wartości przez wczytanie danych z bazy danych do zmiennej poleceniem SELECT... INTO... DECLARE BEGIN 3 v_id_zesp pracownicy.id_zesp%type; v_etat pracownicy.etat%type; r_zespol zespoly%rowtype; SELECT id_zesp, etat INTO v_id_zesp, v_etat FROM pracownicy WHERE nazwisko = 'HAPKE'; SELECT * INTO r_zespol FROM zespoly WHERE id_zesp = v_id_zesp; SELECT seq_zespoly.nextval INTO v_id_zesp FROM dual; Uwaga! Polecenie SELECT musi zwrócić dokładnie jeden rekord. 10

Nadawanie wartości zmiennym (3) Nadanie wartości przez wczytanie danych z bazy danych do zmiennej za pomocą klauzuli RETURNING poleceń INSERT/UPDATE/DELETE Zastosowanie RETURNING: odczyt wartości ustawionych na poziomie bazy danych (np. wartości klucza głównego z sekwencji) DECLARE v_id pracownicy.id_prac%type; v_nowa_placa pracownicy.placa_pod%type; BEGIN INSERT INTO pracownicy (id_prac, nazwisko, etat, placa_pod) VALUES (prac_seq.nextval, 'NOWAK', 'ADIUNKT', 1000) RETURNING id_prac INTO v_id; UPDATE pracownicy SET placa_pod = 1.1 * placa_pod WHERE id_prac = v_id RETURNING placa_pod INTO v_nowa_placa;... 11

Operacje na zmiennych rekordowych (1) Dopuszczalne operacje: przypisanie zmiennej rekordowej wartości NULL, przypisanie zmiennej rekordowej wartości innej zmiennej rekordowej (tylko gdy mają identyczną strukturę), przypisanie polu zmiennej rekordowej wartości pola innej zmiennej rekordowej (o ile typy pól są zgodne lub można wykonać konwersję wartości), porównywanie zmiennych rekordowych możliwe tylko na poziomie pól. 12

Operacje na zmiennych rekordowych (2) DECLARE r_pracownik_1 PRACOWNICY%ROWTYPE; r_pracownik_2 PRACOWNICY%ROWTYPE; r_zespol ZESPOLY%ROWTYPE; v_zmienna BOOLEAN; BEGIN r_pracownik_1 := r_pracownik_2; -- OK. r_zespol := r_pracownik_2; -- Błąd r_zespol.id_zesp := r_pracownik_2.id_zesp; -- OK. v_zmienna := r_pracownik_1 = r_pracownik_2; -- Błąd v_zmienna := r_pracownik_1.etat = r_pracownik_2.etat; -- OK. v_zmienna := r_pracownik_1 = r_zespol; -- Błąd v_zmienna := r_pracownik_1.nazwisko = r_zespol.nazwa; -- OK. END; 13

Użycie zmiennych rekordowych w DML Rozszerzona składnia INSERT i UPDATE dla PL/SQL: INSERT INTO relacja [(lista kolumn)] VALUES zmienna_rekordowa; UPDATE relacja SET ROW = zmienna rekordowa [WHERE warunek]; Przykład: DECLARE r_zespol zespoly%rowtype; BEGIN SELECT * INTO r_zespol FROM zespoly WHERE nazwa = 'ALGORYTMY'; r_zespol.id_zesp := seq_zespoly.nextval; r_zespol.nazwa := r_zespol.nazwa ' (NOWE)'; END; INSERT INTO zespoly VALUES r_zespol; -- Brak nawiasów! 14

Stałe Stałe deklarujemy z użyciem słowa kluczowego CONSTANT. Stała musi zostać zainicjalizowana podczas deklaracji. Po utworzeniu stałej jakiekolwiek modyfikacje jej wartości są niedozwolone. DECLARE c_godziny_pracy CONSTANT NUMBER := 42; c_pp CONSTANT VARCHAR2(30) := 'Politechnika Poznańska'; c_vat CONSTANT NUMBER(2,2) DEFAULT 0.23; c_pi CONSTANT NUMBER(3,2); -- BŁĄD, brak inicjalizacji BEGIN c_vat := 0.08; -- BŁĄD! 3 15

Typy danych Typy liczbowe BINARY_INTEGER DEC DECIMAL DOUBLE PRECISION FLOAT INT INTEGER NATURAL NATURALN (not null) NUMBER NUMERIC PLS_INTEGER POSITIVE POSITIVEN (not null) REAL SIGNTYPE SMALLINT Typy znakowe CHAR CHARACTER LONG NCHAR NVARCHAR2 RAW STRING VARCHAR VARCHAR2 Typ logiczny BOOLEAN Czas DATE TIMESTAMP INTERVAL Inne ROWID UROWID Typy LOB BFILE BLOB CLOB NCLOB Typy wskaźnikowe REF CURSOR REF object_type 16

Typ NUMBER Definicja identyczna jak w SQL Zaimplementowany w sposób niezależny od platformy Deklaracja typu zmiennoprzecinkowego: NUMBER maks. 40 pozycji v_liczba_zp NUMBER; Deklaracja typu stałoprzecinkowego: NUMBER(precyzja, skala): precyzja: <1, 38> - całkowita liczba pozycji znaczących skala: <-84, 127> - liczba pozycji na prawo (dodatnia) lub lewo (ujemna) od przecinka v_liczba_sp1 NUMBER(6,2); v_liczba_sp2 NUMBER(4); v_liczba_sp3 NUMBER(8,10); v_liczba_sp4 NUMBER(1,-3); 17

Dodatkowe typy numeryczne w PL/SQL (1) Typy całkowitoliczbowe: PLS_INTEGER zakres: < 2 147 483 648, 2 147 483,647>, wydajny (wykorzystuje arytmetykę sprzętową), podtypy: NATURAL tylko liczby nieujemne, NATURALN tylko liczby nieujemne bez NULL, POSITIVE tylko liczby dodatnie, POSITIVEN tylko liczby dodatnie bez NULL, SIGNTYPE wartości: -1, 0, 1, BINARY_INTEGER od wersji Oracle10g identyczny z PLS_INTEGER, we wcześniejszych wersjach implementowany niezależnie od sprzętu, SIMPLE_INTEGER zakres identyczny z PLS_INTEGER, bez NULL, brak kontroli przepełnienia, dostępny od Oracle11g, znaczny wzrost wydajności w stosunku do PLS_INTEGER przy kompilacji natywnej. 18

Dodatkowe typy numeryczne w PL/SQL (2) Typy zmiennoprzecinkowe z reprezentacją binarną wg standardu IEEE-754: SIMPLE_FLOAT, SIMPLE_DOUBLE podtypy powyższych, dostępne od Oracle11g, brak NULL i kontroli przepełnienia, wyższa wydajność przy kompilacji natywnej. 19

Ciągi znaków zmiennej długości w PL/SQL (1) VARCHAR2 ciąg znaków kodowany zestawem znaków domyślnym dla bazy, maks. długość 32676B, długość podajemy w bajtach lub znakach: v_s1 VARCHAR2(1000 BYTE); v_s2 VARCHAR2(1000 CHAR); pominięcie BYTE i CHAR długość wyrażona w jednostkach określonych przez parametr sesji NLS_LENGTH_SEMANTICS SELECT value FROM nls_session_parameters WHERE parameter = 'NLS_LENGTH_SEMANTICS'; Uwaga! VARCHAR2 w SQL przechowuje maks. 4000B NVARCHAR2 ciąg znaków kodowany w wielobajtowym Unicode, może wykorzystywać inny zestaw znaków niż domyślny dla bazy 20

Ciągi znaków zmiennej długości w PL/SQL (2) Synonimy: VARCHAR2: CHAR VARYING, CHARACTER VARYING, STRING, VARCHAR NVARCHAR2: NATIONAL CHAR VARYING, NCHAR VARYING, NATIONAL CHARACTER VARYING Uwaga! W Oracle pusty ciąg znaków jest równy NULL. Jest to sprzeczne ze standardem języka SQL. DECLARE v_ciag VARCHAR2(10); v_zmienna BOOLEAN; BEGIN v_ciag := ''; v_zmienna := v_ciag IS NULL; -- v_zmienna = true v_ciag := NULL; v_zmienna := v_ciag IS NULL; -- v_zmienna = true 3 21

Ciągi znaków stałej długości w PL/SQL (1) CHAR ciąg znaków kodowany zestawem znaków domyślnym dla bazy, maks długość. 32676B, długość podajemy w bajtach lub znakach: v_s1 CHAR(100 BYTE); v_s2 CHAR(100 CHAR); v_s3 CHAR; pominięcie BYTE i CHAR długość wyrażona w jednostkach określonych przez parametr sesji NLS_LENGTH_SEMANTICS, pominięcie długości długość ciągu = 1, niewykorzystane pozycje dopełniane spacjami z prawej strony, Uwaga! CHAR w SQL przechowuje maks. 2000B (255B w wersjach przed Oracle8i), NCHAR ciąg znaków kodowany w wielobajtowym Unicode, może korzystać z innego zestawu znaków niż domyślny dla bazy 22

Ciągi znaków stałej długości w PL/SQL (2) Synonimy: CHAR: CHARACTER NCHAR: NATIONAL CHARACTER, NATIONAL CHAR 23

ROWID i UROWID (1) Typy dla zmiennych przechowujących adresy rekordów relacji. ROWID typ dla adresu rekordu "zwykłych" relacji Oracle (implementowanych za pomocą sterty). UROWID ang. Universal ROWID typ dla adresów rekordów wszystkich rodzajów relacji, zarówno zwykłych jak i zewnętrznych, zorganizowanych jak indeks, obcych (np. z IBM DB2 dostępnych przez bramę). Użycie adresu rekordu może znacznie przyspieszyć operacje w programie PL/SQL. Uwaga! Adres rekordu może ulec zmianie! 24

ROWID i UROWID (2) DECLARE v_adres UROWID; v_placa pracownicy.placa_pod%type; BEGIN SELECT ROWID, placa_pod INTO v_adres, v_placa FROM pracownicy WHERE nazwisko = 'HAPKE'; 3 -- obliczenia nowej płacy, wynik w v_placa UPDATE pracownicy SET placa_pod = v_placa WHERE ROWID = v_adres; END; 25

Podtypy Każdy typ danych definiuje zbiór poprawnych wartości i zbiór operatorów, które mogą być zastosowany do zmiennej danego typu. Podtyp definiuje ten sam zbiór operatorów co jego typ nadrzędny, lecz zawęża zbiór poprawnych wartości. SUBTYPE nazwa IS typ bazowy [ (ograniczenie) ] [ NOT NULL ]; DECLARE SUBTYPE TDataUr IS DATE NOT NULL; SUBTYPE TPieniadze IS NUMBER(9,2);... v_moje_urodziny TDataUr; v_moja_pensja TPieniadze; 26

Interakcja z użytkownikiem (1) Pobieranie informacji od użytkownika zmienne podstawienia. v_zmienna := &zmienna_podstawienia; Wypisywanie informacji na konsoli procedura PUT_LINE z pakietu DBMS_OUTPUT. DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(ciąg_tekstowy); SQL*Plus lub isql*plus: ustaw zmienną SERVEROUTPUT na wartość ON przed wykonaniem programu. SET SERVEROUTPUT ON [SIZE rozmiar_bufora] domyślny rozmiar bufora: 2 000, dopuszczalne wartości: <2 000, 1 000 000> Oracle SQL Developer: włącz konsolę 27

Interakcja z użytkownikiem (2) Przykład: SET SERVEROUTPUT ON DECLARE v_i NUMBER(3) := &liczba; v_nazwa VARCHAR2(50) := '&tekst'; BEGIN dbms_output.put_line('zmienna v_i: ' to_char(v_i)); v_nazwa := v_nazwa ' ABC'; dbms_output.put_line(v_nazwa); END; 28

Struktury kontrolne SELEKCJA ITERACJA SEKWENCJA WARUNEK WARUNEK T N T N 29

Instrukcja warunkowa IF-THEN-ELSE IF warunek THEN sekwencja poleceń; END IF; IF warunek THEN sekwencja poleceń; ELSE sekwencja poleceń; END IF; Warunek musi zwracać wartość logiczną. Sekwencja poleceń jest wykonywana, gdy wartością warunku jest TRUE. Jeśli wartością warunku jest FALSE lub UNKNOWN to sekwencja nie jest wykonywana. IF warunek 1 THEN sekwencja poleceń; ELSIF warunek 2 THEN ELSE END IF; sekwencja poleceń; sekwencja poleceń; 30

Przykład instrukcji warunkowej Przed wykonaniem ćwiczenia ustaw zmienną środowiska SQL*Plus: SET SERVEROUTPUT ON SIZE 1000000 DECLARE v_hello VARCHAR2(20) := 'Hello, '; v_kogo_witamy NUMBER(1) := 0; BEGIN IF (v_kogo_witamy = 0) THEN v_hello := v_hello 'world!'; ELSE v_hello := v_hello 'universe!'; END IF; DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_hello); END; 31

Instrukcja wyboru wielokrotnego CASE Instrukcja CASE może występować z selektorem (selektorem może być dowolnie złożone wyrażenie, ale najczęściej jest to jedna zmienna) lub z listą wyrażeń (searched CASE) CASE selektor WHEN wartość 1 THEN polecenie 1 ; WHEN wartość 2 THEN polecenie 2 ; WHEN... CASE ELSE polecenie n ; WHEN wyrażenie 1 THEN polecenie 1 ; END CASE; WHEN wyrażenie 2 THEN polecenie 2 ; WHEN... ELSE polecenie n ; END CASE; 32

Przykład instrukcji CASE DECLARE v_ocena NUMBER(2,1) := 2.0; v_slownie CHAR(16); BEGIN CASE v_ocena WHEN 2.0 THEN v_slownie := 'niedostateczny'; WHEN 3.0 THEN v_slownie := 'dostateczny'; WHEN 3.5 THEN v_slownie := 'dostateczny plus'; WHEN 4.0 THEN v_slownie := 'dobry'; WHEN 4.5 THEN v_slownie := 'dobry plus'; WHEN 5.0 THEN v_slownie := 'bardzo dobry'; END CASE; DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_slownie); END; 33

Pętla LOOP Prosta pętla wykonuje się w nieskończoność. Wyjście z pętli jest możliwe tylko jako efekt wykonania polecenia EXIT lub EXIT WHEN. W każdym przebiegu pętli wykonuje się sekwencja poleceń. Po ich wykonaniu kontrola powraca do początku pętli. LOOP sekwencja poleceń; IF warunek THEN EXIT; END IF; END LOOP; LOOP sekwencja poleceń; EXIT WHEN warunek; END LOOP; 34

Przykład prostej pętli DECLARE v_suma NUMBER := 0; v_i INTEGER := 0; c_koniec CONSTANT INTEGER := &koniec; BEGIN LOOP v_suma := v_suma + v_i; EXIT WHEN (v_i = c_koniec); v_i := v_i + 1; END LOOP; DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Suma liczb od 0 do ' c_koniec); DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_suma); END; 35

Pętla WHILE Przed każdą iteracją sprawdzany jest warunek. Pętla jest wykonywano tak długo, jak długo warunek ma wartość TRUE. Jeżeli wartość warunku wynosi FALSE lub UNKNOWN to kontrola przechodzi do pierwszego polecenia po pętli. Jeżeli warunek na samym początku nie był spełniony, to pętla nie wykona się ani razu. WHILE warunek LOOP END LOOP; sekwencja poleceń; UWAGA!!! Pamiętaj, aby w sekwencji operacji znalazło się polecenie, które zmieni warunek, w przeciwnym przypadku grozi pętla nieskończona. 36

Przykład pętli WHILE DECLARE a NUMBER := &pierwsza_liczba; b NUMBER := &druga_liczba; BEGIN WHILE (a!= b) LOOP IF (a > b) THEN a := a - b; ELSE b := b - a; END IF; END LOOP; DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(' NWD = ' a); END; 37

Pętla FOR Pętla FOR wykonuje się określoną liczbę razy. Liczba iteracji jest określona przez zakres podany między słowami kluczowymi FOR i LOOP. Zakres musi być typu numerycznego, w przedziale 2 31 2 31 FOR licznik IN [ REVERSE ] dolna_gr.. górna_gr LOOP END LOOP; sekwencja poleceń; Słowo kluczowe REVERSE odwraca kierunek iteracji Wewnątrz pętli nie wolno nadawać wartości zmiennej iterującej Jeśli dolna granica jest wyższa niż górna granica to pętla nie wykona się ani razu Obie granice zakresu iteracji nie muszą być statyczne Zmienna iterująca nie musi być wcześniej deklarowana ani inicjalizowana Do wcześniejszego wyjścia z pętli można użyć polecenia EXIT 38

Przykład pętli FOR DECLARE a NUMBER := &koniec; is_prime BOOLEAN; BEGIN FOR i IN 1.. a LOOP is_prime := TRUE; FOR j IN 2.. i/2 LOOP IF (MOD(i,j) = 0) THEN is_prime := FALSE; END IF; END LOOP; IF (is_prime) THEN DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(i ' jest liczba pierwsza'); END IF; END LOOP; END; 39

Polecenie CONTINUE Powoduje pominięcie bieżącej iteracji i przejście do następnej iteracji. Wersje: bezwarunkowa CONTINUE, warunkowa CONTINUE WHEN <warunek logiczny>. Dostępne w Oracle od wersji 11g. BEGIN FOR i IN 1..100 LOOP CONTINUE WHEN mod(i, 2) = 1; DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Numer iteracji: ' to_char(i)); END LOOP; END; 40

Polecenia sterujące GOTO i NULL Polecenie GOTO bezwarunkowo przekazuje kontrolę wykonywania programu do miejsca wskazywanego przez etykietę związaną z poleceniem. Polecenie NULL nie wykonuje żadnej akcji. GOTO etykieta;... <<etykieta>> NULL; Etykieta musi poprzedzać polecenie wykonywalne GOTO nie może przeskakiwać do warunkowych części poleceń IF-THEN-ELSE, CASE, do polecenia LOOP i do bloku podrzędnego GOTO nie może wyskakiwać z podprogramu oraz procedury obsługi błędu 41

Przykład polecenia GOTO DECLARE v_tekst VARCHAR2(20); BEGIN <<początek>> v_tekst := 'Ala '; GOTO ma; <<asa>> v_tekst := v_tekst 'asa '; GOTO drukuj; <<drukuj>> DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_tekst); GOTO koniec; <<ma>> v_tekst := v_tekst 'ma '; GOTO asa; <<koniec>> NULL; END; 42